Analysis Dimention drainage and infiltration wells collector at villa kartama mas Harmiyati

  Jurnal aintis

  ISSN:410-7783

  Volume 14 Nomor 1, April 2014, 23-41

Analisis Perencanaan Dimensi Saluran Drainase Dan Sumur

Resapan Kolektor Pada

  

Perumahan Villa Kartama Mas

Analysis Dimention drainage and infiltration wells collector at villa kartama mas

  

Harmiyati

Program Studi Teknik Sipil Universitas Islam Riau

Jl.Kaharuddin Nasution 113 Pekanbaru-28284

mimipur@gmail.com

  Abstrak Seiring pertumbuhan penduduk kota Pekanbaru yang semakin meningkat pertahunnya, secara

tidak langsung meningkatkan pertumbuhan kebutuhan akan air dan juga menambah kebutuhan akan

bangunan hunian (tempat tinggal/rumah) yang mengakibatkan bertambah luasnya lapisan kedap air.

Perubahan daerah yang dulunya sebagai resapan menjadi daerah yang kedap air seperti rumah, jalan,

dan sebagainya mengakibatkan berkurangnya daerah resapan air hujan. Hal–hal tersebut tentunya

sangat berlawanan dengan pemenuhan kebutuhan manusia itu sendiri akan sumber daya air, oleh sebab

itu permasalahan mengenai air, baik air hujan, maupun air buangan (limbah rumah tangga) harus

mendapatkan penanganan yang serius dari kita.Dalam penelitian ini dianalisis curah hujan rencana

untuk 10 tahun yang akan datang dengan menggunakan analisa distribusi Log Person Type III,

Intensitas curah hujan menggunakan metode Mononobe, debit limbah rumah tangga, debit akibat

aliran curah hujan, debit aliran total, laju infiltrasi dengan metode Horton, dimensi saluran drainase

dengan metode Manning, dan merencanakan dimensi sesuai ketentuan SNI-03-2459-1991.Dari hasil

analisa perhitungan didapatkan dimensi saluran drainase sebagai berikut; DKM Kr1 (b=25cm,

H=16cm), DKM Kn1 (b=33cm, H=21cm), DKM Kr2 (b=53cm, H=33cm), DKM Kn2 (b=55cm,

H=35cm), DKM Kr3 (b=26cm, H=17cm), DKM Kn3 (b=36cm, H=22cm), DKM 4 (b=61cm,

H=38cm), DKM 5 (D=20cm), dan untuk dimensi sumur resapan adalah D=1.4 m dan H=4m dengan

jumlah sumur 12 sumur resapan.Jumlah tersebut dapat menampung 97,50% debit aliran yang ada.

  Abstract As Pekanbaru city population growth increasing annually, indirectly increasing the growing

demand for water and also increase the need for residential buildings (residence / home) which

resulted in increased breadth waterproof coating. Changes as a catchment area that used to be water-

resistant areas such as houses, roads, and so lead to a reduction of rain water catchment areas. Those

things are certainly strongly opposed to the fulfillment of human needs itself to be a source of water

power, and therefore the problems concerning water, rain water well, and wastewater (domestic

waste) must get serious treatment of this study were analyzed bulk kita.Dalam rain for the 10-year

plan that will come with the use of analysis of log Person Type III distribution, intensity of rainfall

using Mononobe, household waste discharge, the discharge flow due to rainfall, the total flow rate,

the rate of infiltration by the method of Horton, the dimensions of the drainage channel with the

method Manning, and plan dimensions in accordance with ISO-03-2459-1991.Dari calculation

analysis results obtained drainage channel dimensions as follows; DKM Kr1 (b = 25cm, H = 16cm),

DKM KN1 (b = 33cm, H = 21cm), DKM Kr2 (b = 53cm, H = 33cm), DKM KN2 (b = 55cm, H =

35cm), DKM Kr3 (b = 26cm, H = 17cm), DKM Kn3 (b = 36cm, H = 22cm), DKM 4 (b = 61cm, H =

38cm), DKM 5 (D = 20cm), and for the recharge wells dimension is D = 1.4 m and H = 4m with 12

wells resapan.Jumlah number of wells that can hold 97.50% of existing flow.

  PENDAHULUAN

  Seiring pertumbuhan penduduk kota Pekanbaru yang semakin meningkat pertahunnya, secara tidak langsung meningkatkan pertumbuhan kebutuhan akan air dan juga menambah kebutuhan akan bangunan hunian (tempat tinggal/rumah) yang mengakibatkan bertambah luasnya lapisan kedap air. Perubahan daerah yang dulunya sebagai resapan menjadi daerah yang kedap air seperti rumah, jalan, dan sebagainya mengakibatkan berkurangnya daerah resapan air hujan. Hal–hal tersebut tentunya sangat berlawanan dengan pemenuhan kebutuhan manusia itu sendiri akan sumber daya air, oleh sebab itu permasalahan mengenai air, baik air hujan, maupun air buangan (limbah rumah tangga) harus mendapatkan penanganan yang serius dari kita.

  Begitu hal nya yang terjadi di Perumahan Villa Kartama Mas. Perumahan yang

  2

  memiliki luasan ± 10000 m ini pada awalnya adalah lahan pertanian /vegetasi yang mampu menjadi daerah resapan air. Namun kini berubah fungsi menjadi lahan hunian yang merupakan daerah kedap air. Daerah kedap air adalah daerah yang mana air hujan yang jatuh di daerah tersebut tidak dapat masuk/meresap ke dalam tanah. Hal ini akan mengakibatkan menurunnya tinggi muka air tanah (mengurangi ketersediaan air tanah).

  Salah satu solusi yang dapat dan mudah diterapkan dalam permasalahan ini adalah dengan membuat sumur resapan di lingkungan yang berubah fungsi tersebut. Pembuatan sumur resapan merupakan salah satu implementasi dari konsep Drainase Ramah Lingkungan (Drainase Modern). Konsep drainase ramah lingkungan adalah mengurangi jumlah aliran permukaan (surface run off) dengan cara memaksimalkan penyerapan air ke dalam tanah.

  Drainase secara umum diartikan sebagai suatu tindakan teknis untuk mengurangi kelebihan air, baik berasal dari air hujan, rembesan maupun kelebihan air irigasi dari suatu kawasan/lahan, sehingga fungsi kawasan/lahan tidak terganggu (Suripin,2004).

  Sistem drainase dapat didefenisikan sebagai serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan / membuang kelebihan air dari suatu kawasan / lahan, sehingga lahan dapat difungsikan secara optimal (Suripin,2004).

  Proses Terjadinya Limpasan.

  Daya infiltrasi menentukan besarannya air hujan yang dapat diserap ke dalam tanah. Sekali air hujan tersebut masuk kedalam tanah maka tidak dapat di uapkan kembali dan tatap akan berada di bawah permukaan tanah yang akan mengalir sebagai air tanah. Aliran air tanah sangat lambat, makin besar daya infiltrasi mengakibatkan limpasan permukaan makin kecil sehingga debit puncaknya akan lebih kecil (Soemarto, dalam Rusli 2008).

  Pemilihan jenis distribusi curah hujan yang sesuai berdasarkan pada nilai koefisien

asimetri / koefisien Kemencengan (Cs) dan koefisien kurtosis / koefisien kepuncakan (Ck).

Adapun rumus Cs dan Ck adalah sebagai berikut.

  Rumus:

  1. Koefisien kemencengan ₃ N Xi

  X

  

    

  Cs

   .........................................................(1) ₃ N 

  1 N 

  2 S

    

  2. Koefisien kepuncakan _{2 4} N Xi 

  X  

  

Ck  ..............................................(2)

₄

   N 

  1  N  2  N  3  S

  

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  Dimana: N = Jumlah data X = Curah hujan S = Standar deviasi

  Tabel 1 Syarat distribusi frekwensi(Martha 1978, dalam Rusli 2008)

  Distribusi Frekwensi Ck Cs Gumbel 5,403 1,139 Log Normal 3,00 Log Person Type III Bebas Bebas

  Distribusi Log Person Type III

  Dari data hujan yang tersedia maka harga Cs dan Ck dapat dihitung. Dalam study ini dipakai metode Log Person Type III dengan pertimbangan bahwa cara ini lebih fleksibel dan dapat dipakai untuk semua sebaran data, yang mana besarnya harga parameter statistiknya (Cs dan Ck) tidak ada ketentuan (Soemarto, 1986, dalam Afrianto, 2003)

  Langkah-langkah dalam perhitungan curah hujan rencana berdasarkan Log Person

  type III adalah sebagai berikut: (Soemarto, 1986 dalam Afrianto, 2003):

  1. Data curah hujan diubah menjadi bentuk logaritma X = Log X ..................................................................................(3)

  2. Hitung rata-rata logaritma dengan rumus:

  n LogX 

  1 i 

  1 Log

  X  .............................................................(4) n

  3. Hitung Simpangan baku / Standar Deviasi dengan rumus: _{n 2} log

  X log

  X

  

   ^{1 }  _{i 1}

   S

   ..........................................................(5)

  n 

  1

  4. Hitung Koefisien Kepencengan dengan rumus: _{n 3}

  n log X log

  X ₁   

   _{i 1} 

  Cs  .................................................(6) ₃ n 

  1 n 

  2 S

    

  5. Hitung logaritma curah hujan rencana dengan periode ulang tertentu: log

  X X K S _T  log   ......................................................(7)

  Dengan, Log X = Logaritma hujan harian maksimum (mm/24jam) Log = Rata-rata logaritma data

  X n = Banyak data S = Standard devisiasi data Cs = Koefisien kepencengan K = Skew Curve Factor Intensitas Curah Hujan.

  Intensitas curah hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan per satuan waktu. Dengan kata lain bahwa intensitas curah hujan menyatakan besarnya curah hujan dalam jangka pendek yang memberikan gambaran derasnya hujan perjam. Dengan

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  28 ,

  6,00 – 10,00 10,00 – 15,00

  Kemiringan Rerata Dasar Saluran(%) Kecepatan Rerata (m/det ) < 1,00 % 1,00 – 2,00 2,00 – 4,00 4,00 – 6,00

  Tabel 3.Hubungan Kemiringan Rerata Dasar Saluran dengan Kecepatan Rerata Aliran (Hadihardjaja,1997 dalam Putra 2008)

  0,45 0,50 0,60 0,75 0,75 1,10 1,20 0,90 1,50 1,50 1,50 1,50

  Pasir halus Lempung kepasiran Lanau aluvial Kerikil halus Lempung kokoh Lempung padat Kerikil kasar Jalan Aspal Batu-batu besar Pasangan batu Beton Beton bertulang

  Jenis Bahan Kecepatan aliran air yang diizinkan (m/detik)

  menit ....................................................................................(11) Tabel 2. Hubungan Jenis Bahan dengan Kecepatan Aliran Air (Vo) (Hadihardjaja,1997 dalam Putra 2008)

  60

  V L t ^s _d  

  2 menit................................................................(10)

  3

  3

  S n L t _o

  menggunakan data pengamatan stasiun otomatis maka untuk mencari intensitas curah hujan dapat dihitung dengan rumus Mononobe (Putra,2008): _{3 2 24}

     

    

    

  Waktu konsentrasi adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran (Suripin, 2004). Waktu konsentrasi dapat dihitung dengan rumus yang dikembangkan oleh Kirpich. ...................................................................................................................... t c = t o + t d (9) Dengan :

  I = Intensitas curah hujan selama konsentrasi (mm/jam) tc = Lama waktu konsentrasi (jam) R 24 = curah hujan maksimum harian (mm) Waktu Konsentrasi (t c ).

  Dimana;

  tc R I .....................................................................(8)

  

    

     

   

  24  

  24

  0,40 0,60 0,90 1,20 1,50 2,40

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati) Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area)

         A

  0,40 – 0,70 Perumahan padat (60-160 rumah/Ha) 0,70 – 0,80 Daerah rekreasi 0,20 – 0,30 Daerah industri 0,80 – 0,90 Daerah perniagaan 0,90 – 0,95

  Tabel 4. Koefisien Run off (α)(Hasmar,2003) Tipe Area Koefisien Run off Pegunungan yang curam 0,75 – 0,90 Tanah yang bergelombang dan hutan 0,50 – 0,75 Dataran yang ditanami 0,45 – 0,60 Atap yang tidak tembus air 0,75 – 0,90 Perkerasan Aspal, Beton 0,80 – 0,90 Taman / lapangan terbuka 0,05 – 0,25 Perumahan tidak begitu rapat (20 rumah/Ha) 0,25 – 0,40 Perumahan kerapatan sedang (21-60 rumah/Ha)

  ………………………………………(14) Koefisien run off merupakan nilai banding antara bagian hujan yang menjadi run off di permukaan bumi dengan total hujan yang terjadi. Berikut disampaikan nilai koefisien run off, sebahagian besar nilai run off mempunyai nilai antara, tetapi sebaiknya untuk analisis dipergunakan nilai terbesar dari nilai antara tersebut.

  2

  2

  Cs  

  I Cs Q   .....................................................(13) td tc tc

  

  Catchment area adalah daerah tadah hujan ke suatu aliran yang berbentuk saluran buatan atau alami ( sungai ). Sistem drainase yang baik adalah apabila air hujan disuatu daerah harus segera dapat dialirkan, maka untuk itu perlu dibuat saluran yang menuju saluran utama atau saluran pembuang akhir. Supaya air dapat dialirkan dengan optimal dan efektif, maka perlu ditentukan catchment area sehingga sistem pengalirannya sesuai dengan kondisi catchment area-nya (Harto, 1983).

  . 10 278

  6

  Debit aliran maksimum dianalisis dengan metode rasional (dalam Putra,2008)

  Hujan yang terjadi mengakibatkan adanya air hujan yang kemungkinan sebagian besar menggenang dan mengalir di permukaan tanah (run off) dan sebagian kecil meresap kedalam lapisan tanah (infiltrasi).

  V A Q   .....................................................................(12) Debit Aliran Akibat Air Hujan.

  Debit aliran adalah volume air yang dapat dialirkan per satuan waktu. debit aliran memiliki rumus umum: Jadi dapat dihitung pula besarnya debit aliran (Q):

  Debit Aliran.

  Tabel 5. Koefisien Penyebaran Hujan (β)(Hasmar, 2003)

  

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

   1 (   ..............................................................................(15) untuk menentukan nilai r digunakan rumus:

  d. bioskop 5 m

  3

  /gedung/hari

  4 Bangunan industri 10 m

  3

  /industri/hari Pendekatan yang digunakan untuk menghitung dan memperkirakan jumlah penduduk adalah asumsi 5 jiwa per rumah (SNI 03-1733-2004). Faktor hari maksimum kebutuhan air bersih adalah 1 s/d 1,5 dan faktor maksimum air buangan adalah 0,9.

  Untuk memperkirakan jumlah penduduk pada beberapa tahun yang akan datang digunakan metode Geometrik: _{n t}

  P r P )

  r = n ri

  3

  

  .........................................................................(16) dimana; Untuk mencari nilai rn dipakai rumus:

  % 100 ₁ ^{1 2}  

  

  t t t rn

  ........................................................................(17) Untuk menghitung jumlah air limbah rumah tangga yang dibuang menggunakan formulasi Deqremont (Suharjono. dalam Merianti 2004).

  ) max ( day q P Q

  Peak

  /gedung/hari

  c. pasar 25 m

  Luas Area (Km

  a. sekolah 20 ltr/org/hari

  2

  ) Koefisien Penyebaran Hujan  4

  1 5 0,995 10 0,980 15 0,955 20 0,920 25 0,875 30 0,820 50 0,500

  Debit Air Limbah Rumah Tangga.

  Debit air limbah rumah tangga dapat dihitung menurut “Standard Direktorat Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum”. Besarnya air limbah rumah tangga diperkirakan berdasarkan asumsi pemakaian air dalam satu hari yaitu sebagai berikut: Tabel 6. Asumsi Pemakaian Air dalam Satu Hari (Merianti 2004)

  No Jenis Bangunan Asumsi Kebutuhan Air Keterangan

  1 Daerah perumahan 170 ltr/org/hari

  2 Bangunan Umum

  b. kantor 30 ltr/org/hari

  b. hotel 300 ltr/tempat tidur/hari

  c. rumah ibadah 3 m

  3

  /bangunan/hari

  d. rumah sakit 400 ltr/tempat tidur/hari

  3 Bangunan komersil

  a. took 1 m

  3

  /toko/hari

    ............................................................(18) Dimana:

  2 ,

  5 P 1  ,

  5  ......................................................................(19)

  qm limbah peak

  Q = jumlah penduduk x Q ………………………………….(20) Kecepatan Aliran.

  Kecepatan aliran harus memenuhi persyaratan tidak boleh kurang dari kecepatan minimum dan tidak boleh melebihi kecepatan maksimum yang di izinkan sesuai dengan tipe dan bahan material saluran yang ditinjau. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya endapan dan erosi pada saluran.

  Kecepatan aliran pada penelitian ini menggunakan Rumus Manning (Suripin,2004) yaitu: _{2 1}

  1 _{3 2}   

  V R S .......................................................(21) n ₂ Luas penampang saluran (m ) A

  R = = Keliling basah (m)

  P

  Jadi dapat dihitung pula besarnya debit aliran (Q):

    Q A

  V Tabel 7. Nilai Koefisien Manning (n) (Notodihardjo, dalam Afrianto 2008) No Jenis Saluran N

  1 Saluran galian

• Saluran tanah 0,022
• Saluran pada batuan, digali merata 0,035

  2 Saluran dengan lapisan perkerasan

• Lapisan beton seluruhnya 0,015
• Lapisan beton pada kedua sisi saluran 0,020
• Lapisan blok beton pracetak 0,017
• Pasangan batu, diplester 0,020
• Pasangan batu, diplester pada kedua sisi saluran 0,022
• Pasangan batu, disiar 0,025
• Pasangan batu kosong 0,030

  3 Saluran alam

• Berumput 0,027
• Semak-semak 0,050
• Tidak beraturan banyak pohon, batang pohon 0,015 banyak jatuh kesaluran Perencanaan Dimensi Saluran Drainase. Bentuk Segi Empat Saluran ini diterapkan pada ruang terbatas seperti pada lingkungan pemukiman penduduk. Bentuk segi empat merupakan bentuk khusus, berhubung bentuk ini mempunyai sisi tegak biasanya dipakai untuk saluran yang dibangun dengan bahan yang stabil, seperti pasangan bata, coran beton bertulang dan kayu.

  w H h

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  3. Air dituangkan sampai silinder penuh dan tunggu air tersebut terinfiltrasi seluruhnya, hal ini dilakukan untuk menghilangkan retak-retak yang merugikan,

   ………………………….(26) Dengan,

        

  S h b l b l S l b t f

  ( 2 ) ) ( _n ⁿ

  ) ( 5 , ) (

   

  8. Hal itu dilakukan terus menerus, sampai penurunan tersebut konstan. Rumus umum ini dipergunakan untuk menghitung laju infiltrasi dengan metode Konvensional (Rusli,2008).

  7. Air dituangkan kembali secepatnya ke dalam silinder sampai penuh, kemudian didiamkan kembali 5 menit, setelah 5 menit diukur dan dicatat kembali,

  6. Setelah 5 menit didiamkan, penurunan permukaan air yang terjadi diukur dan dicatat,

  5. Setelah air penuh, stop watch dihidupkan, air didiamkan selama 5 menit,

  4. Air dituangkan kembali kedalam silinder hingga penuh,

  2. Ring infiltrometer ditempatkan tegak lurus dan ditekan kedalam tanah, hingga tersisa 10 s/d 20cm di atas permukaan tanah,

  Gambar 1. Bentuk Penampang Segi Empat (Suripin,2004) Penampang berbentuk persegi yang ekonomis dapat ditentukan sebagai berikut

  1. Bersihkan lokasi yang akan diukur laju infiltrasinya,

  Proses masuknya air dari permukaan tanah (surface) ke dalam tanah disebut infiltrasi. Sedangkan laju infiltrasi (f t ) adalah daya infiltrasi maksimum yang ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah.Besarnya laju infiltrasi dinyatakan dalam cm/jam.Pengukuran laju infiltrasi bisa dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya dengan menggunakan ring infiltrometer. Ring infiltrometer ini merupakan suatu pipa besi berukuran diameter 20cm s/d 100cm dan panjang 40cm s/d 60cm. Untuk pelaksanaan pengukuran infiltrasi dengan ring infiltrometer adalah sebagai berikut:

  Infiltrasi.

  Bentuk penampang melintang persegi yang paling ekonomis adalah jika kedalaman air (h) setengah dari lebar saluran (B=2h) atau jari-jari hidroliknya setengah dari kedalaman air (R=h/2).

  2 h R  ...................................................................................................(25)

  B h P    2 ............................................................................................(24)

  .....................................................................................................(23)

  h A B 

  Atau,

  A h b   .................................................................................................(22)

  (Suripin,2004):

  f(t) = Laju Infiltrasi (cm/jam)

  Sn = Penurunan air ke-n, dimana Sn = S(n+1) b = Lebar galian (m) l = Panjang galian (m) h = Tinggi galian (m) Perencanaan Sumur Resapan.

  Sumur resapan adalah bangunan resapan berupa sumur galian yang berfungsi untuk menampung sementara air hujan maupun air buangan limbah rumah tangga agar meresap kedalam tanah. Pada dasarnya ada 2 (dua) jenis bangunan peresapan yang sering digunakan, yaitu peresapan vertikal (sumur resapan) dan peresapan horizontal (peresapan memanjang). Peresapan vertikal (sumur resapan) adalah bangunan peresapan yang berbentuk sumur. Prinsip tampung airnya adalah vertikal kebawah permukaan tanah dan peresapan airnya kearah vertikal (kebawah seluas penampang sumur) dan horizontal (kesamping). Resapan vertikal (sumur rasapan) efektif digunakan pada daerah yang muka air tanahnya cukup dalam dan area lahan yang digunakan untuk bangunan peresapan tidak terlalu luas. Apabila air tanah dekat dengan permukaan tanah (dangkal), maka peresapan secara vertikal tidak efektif lagi. Pada kawasan yang elevasi air tanahnya dangkal yaitu kurang dari 3 meter, areal tanahnya cukup luas maka peresapan akan lebih efektif dengan system resapan horizontal /memanjang yaitu sistem resapan mengunakan pipa PVC dimana diberi lubang resapan (pipa berpori) baik itu untuk resapan air hujan maupun air resapan air limbah rumah tangga.

  Untuk memberikan hasil yang baik, serta tidak menimbulkan dampak negatif, penempatan sumur resapan harus disesuaikan dengan kondisi lingkungan setempat. Penempatan sumur harus memperhatikan letak septicktank, sumur sumber air minum, posisi rumah dan jalan umum. Hal ini telah di atur dalam SNI 03-2453-2002.

  Tabel 8Jarak Minimum Sumur Resapan Air Hujan Terhadap Bangunan(SNI 03-2453-2002).

  No Jenis bangunan Jarak minimum dari

  1 Sumur resapan / Sumur air bersih 3 m

  2 Pondasi bangunan 1 m

  3 Sumur resapan septicktank 5 m Sunjoto (dalam Suripin, 2004), telah membuat suatu formula untuk analisis tinggi air dalam sumur yang kemudian formula tersebut dikembangkan lagi untuk mempermudah menganalisis secara matematis. Formula tersebut didasarkan pada imbangan air dalam sumur dan diturunkan secara matematis dengan mendasarkan pada besaran “Faktor Geometri” yang lazim digunakan dalam equifer atau pengujian pompa dengan formula :

     

   

  F . K . T  

  

     

  2  

  Q  . R 

    

  H  1  e

  …………………………………………….(27)  

  F . K

       

  Dengan,

  H = Kedalaman efektif sumur (m)

3 Q = Debit air masuk (m /det)

  F= Faktor geometrik (m) K = Koefisien permeabilitas tanah = Laju infiltrasi (m/det) T= Waktu pengaliran (durasi dominan hujan), (det) R= Radius sumur (m)

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  2.649324 Analisa Distribusi Log Person Type III.

  1 114.2 2.05767 -0.03945548 0.00155673 -0.00006142 2 124.4 2.09482 -0.00230120 0.00000530 -0.00000001 3 109.6 2.03981 -0.05731103 0.00328455 -0.00018824 4 146.3 2.16524 0.06812275 0.00464071 0.00031614 5 133 2.12385 0.02673006 0.00071450 0.00001910 6 114.6 2.05918 -0.03793696 0.00143921 -0.00005460 7 125 2.09691 -0.00021157 0.00000004 0.00000000 8 145.6 2.16316 0.06603980 0.00436125 0.00028802 9 145.2 2.16197 0.06484504 0.00420488 0.00027267 10 102 2.00860 -0.08852141 0.00783604 -0.00069366

  3

  2 (log x - log x )

  X Log x (log x - log x ) (log x - log x )

  No

  Tabel, 10 Analisa Data Curah Hujan dengan distribusi Log Person Type III

  

Log Person Type III. Hasil perhitungan distribusi Log Person Type III adalah sebagai berikut:

  Dari tabel curah hujan harian maksimum dianalisa dengan menggunakan distribusi

  S 16.09558 Cs 0.067321 Ck

  Sumur resapan akan efektif apabila dasar sumuran berada di atas permukaan air tanah atau pada kawasan dengan ketinggian permukaan air tanah yang berada cukup dalam dari permukaan tanah dan dengan batasan kedalaman 4 meter (Supirin 2004).

  ∑ 1259.9 -9.9476E-14 2331.609 2021.183 896173.4 x 125.99

  2004 125 -0.99 0.9801 -0.9703 0.960596 2005 145.6 19.61 384.5521 7541.067 147880.3 2006 145.2 19.21 369.0241 7088.953 136178.8 2007 102 -23.99 575.5201 -13806.7 331223.4

  20.31 412.4961 8377.796 170153 2002 133 7.01 49.1401 344.4721 2414.749 2003 114.6 -11.39 129.7321 -1477.65 16830.42

  1998 114.2 -11.79 139.0041 -1638.86 19322.14 1999 124.4 -1.59 2.5281 -4.01968 6.39129 2000 109.6 -16.39 268.6321 -4402.88 72163.21 2001 146.3

  X x- x (x- x ) ² (x- x ) ³ (x- x ) ⁴

  Tahun

  Dari data curah hujan harian maksimum dianalisa frekuensi untuk menentukan analisa distribusi apa yang paling cocok untuk data-data curah hujan harian maksimum tersebut. Berikut ini hasil analisa curah hujan maksimum rata-rata pada Tabel9. Tabel 9 Analisa Frekuensi Curah Hujan

  HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisa Frekuensi Curah Hujan.

  Menurut Standard Nasional Indonesia SNI-03-2459-1991 (dalam, Surdianto dan Susanto, 2002) yang mengatur tentang batasan diameter sumur resapan adalah minimum 80 cm sampai dengan maksimum 140 cm. Hal ini juga untuk kemudahan dan kondisi yang memungkinkan untuk pembuatan sumur resapan terutama saat penggaliannya.

  ∑ 1259.9 20.971 -8.88178E-16 0.0280 -0.0001

• -0.0814

  2.0

  13.5 0.40 0.022 0.0002 0.765 0.02 0.785

  6 DKM Kn3

  36.0

  14.0 0.40 0.022 0.0002 0.793 0.03 0.819

  7 DKM 4

  5.0

  0.0 0.40 0.022 0.0002 0.001 0.02 0.003

  8 DKM 5

  0.0 0.40 0.022 0.0002 0.001 0.00 0.001

  5 DKM Kr3

  Hasil perhitungan waktu konsentrasi di atas memperlihatkan bahwa waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air dari titik yang paling jauh pada daerah aliran ke titik kontrol yang ditentukan di bagian hilir suatu saluran menunjukkan bahwa untuk saluran DKM Kn2 dengan waktu konsentrasi terlama yaitu 0,957 jam, sedangkan waktu konsentrasi minimumnya adalah 0,001 jam yang terletak pada saluran DKM 5.

  Hasil Intensitas Curah Hujan.

  Perhitungan intensitas curah hujan menggunakan metode Mononobe. Untuk hasil perhitungan intensitas curah hujan pada seluruh saluran dapat dilihat pada tabel 13. Tabel 13 Hasil Perhitungan Intensitas Curah Hujan.

  No. Nama Saluran t c R 24 (mm)

  Intensitas ( jam ) (mm/jam)

  1 DKM Kr1 0.784 147.27 60.046

  2 DKM Kn1 0.875 147.27 55.795

  3 DKM Kr2 0.863 147.27 56.316

  4 DKM Kn2 0.957 147.27 52.564

  28.0

  15.0 0.40 0.022 0.0002 0.850 0.11 0.957

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati) log x 2.0971 S

  Pjg.Sal (Ls) Luar Jalan (L)

  0.0558 Cs

  Dari perhitungan didapatkan persamaan distribusi frekuensi sebagai berikut:

    0558 . 0971 ,

   2 log   K x ^t Tabel11 Hasil Perhitungan Curah Hujan Rencana

  Periode Kala Ulang (Tahun) Probabilitas Log Xt Curah Hujan Rencana (mm)

  5 20 2.144304 139.41

  10 10 2.168138 147.27 Waktu Konsentasi.

  Perhitungan waktu konsentrasi didasarkan kondisi pengaliran di daerah perumahan padat. Waktu konsentrasi ini terbagi menjadi 2 waktu yaitu waktu yang dibutuhkan air hujan untuk mengalir sampai ke saluran (to) dan waktu yang dibutuhkan saluran untuk membuang air pembuangan berikutnya (tc). Untuk hasil lengkapnya dapat dilihat pada tabel 5.5 berikut ini:

  Tabel 12. Hasil Perhitungan Waktu Konsentrasi

  V

n

to td tc No. Nama Saluran

  4 DKM Kn2 154.0

  So m m m'/det Jam jam jam

  1 DKM Kr1

  27.0

  13.5 0.40 0.022 0.0002 0.764 0.02 0.784

  2 DKM Kn1

  36.0

  15.0 0.40 0.022 0.0002 0.850 0.03 0.875

  3 DKM Kr2 141.0

  13.5 0.40 0.022 0.0002 0.765 0.10 0.863

  5 DKM Kr3 0.785 147.27 60.010

  6 DKM Kn3 0.819 147.27 58.342

  7 DKM 4 0.003 147.27 2226.768

  8 DKM 5 0.001 147.27 4101.755 Hasil perhitungan intensitas curah hujan memperlihatkan intensitas terkecil pada saluran DKM Kr3 sebesar 60,010 mm/jam, dan intensitas curah hujan terbesar pada saluran

  DKM5 sebesar 4101,755 mm/jam.

  Hasil Perhitungan Luas Catchment Area.

  Untuk luasan catchment area untuk setiap saluran drainase secara lengkap ditampilkan dalam table 14 berikut: Tabel.14.Luasan Catchment Area

  Luas Tangkapan ( A ) Lebar ₂ Panjang Lebar Luar (m ) Catchment Bahu Nama Saluran Aspal Jalan Area no Jalan Saluran

  Bahu Luar Jalan Jalan Jalan ₂ (m) (m) (cm) (m) (m )

  1 DKM Kr1

  27

  5

  50

  13.5

  67.5 13.5 182.2 263.25

  2 DKM Kn1

  36

  5

  50

  15.0

  90.0 18 495.0 603.00

  3 DKM Kr2 141

  5

  50 13.5 352.5 70.5 1721.2 2144.25

  4 DKM Kn2 154

  5

  50 15.0 385.0 77 2177.0 2639.00

  5 DKM Kr3

  28

  5

  50

  13.5

  70.0 14 219.2 303.25

  6 DKM Kn3

  36

  5

  50

  14.0

  90.0 18 602.5 710.50

  7 DKM 4

  5

  5

  50

  0.0

  12.5

  2.5

  0.0

  15.00

  8 DKM 5

  Dari tabel 14catchment area terbesar terdapat pada saluran DKM Kn2 seluas 2639,00

  2

  2

  m dan catchment area terkecil terdapat pada saluran DKM 5 sekuas 0 m atau tidak memiliki catchment area hal ini dikarenakan DKM 5 adalah saluran tertutup dan merupakan saluran penampung debit kiriman dari saluran yang lain.

  Hasil Perhitungan Debit Limbah Rumah Tangga.

  Kebutuhan air pada suatu perumahan adalah 170 liter/org/hari. Dengan demikian dapat dihitung debit air buangan rumah tangga pada perumahan Villa Kartama Mas sebagai berikut:

  1. Kebutuhan air bersih maksimum = 212,5 liter/hari/org

  2. Jumlah air limbah buangan maksimum = 191,25 ltr/hari/org 3. Jumlah air limbah rata-rata perjam maksimum = 7,9687 Ltr/jam/org.

• 6

  3 4.

  Debit air limabah buangan maksimum (Qpeak) = 5,281.10 m /det/org

  5. Asumsi Jumlah penduduk per rumah = 5 orang / rumah (SNI - 03-1733-2004)

  6. Asumsi Jumlah penduduk per rumah untuk 10 tahun kemudian = 7 org/rumah Hasil debit limbah rumah tangga untuk setiap saluran dapat dilihat pada tabel 5.9 berikut:

  Tabel15. Debit Aliran Limbah Rumah Tangga

  Rumah Debit Nama

  Qpeak limbah Saluran Asumsi jml (m3/dt/jiwa) rumah Jml penduduk 10th akan datang (m3/dt)

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati) DKM Kr1

  2 7 0.000005281 0.0000739 DKM Kn1 7 0.000005281 DKM Kr2

  24 7 0.000005281 0.0008872 DKM Kn2

  15 7 0.000005281 0.0005545 DKM Kr3

  2 7 0.000005281 0.0000739 DKM Kn3

  3 7 0.000005281 0.0001109 DKM 4 7 0.000005281 DKM 5

  7 0.000005281 Dari tabel 15 diketahui debit limbah rumah tangga terbesar terdapat pada saluran

3 DKM Kr 2 sebesar 0,0008872 m /det dan debit limbah rumah tangga terkecil terdapat pada

  3 saluran DKM Kn1, DKM 4, dan DKM 5 sebesar 0 m /det.

  Hasil Perhitungan Debit Akibat Air Hujan.

  Debit aliran diperngaruhi oleh luas cacthment area, koefisien pengaliran, Koefisien penyebaran curah hujan, intensitas curah hujan dan koefisien penyimpanan. Tabel 16. Debit Aliran Akibat Air Hujan

  Luas Nama

  I Q Aliran Catchment No (α) ( β ) Cs Saluran _{2 3} m mm/jam m /det

  1 DKM Kr1 263.25

  0.75

  1.00 60.05 0.988 0.0032545

  2 DKM Kn1 603.00

  0.75

  1.00 55.80 0.986 0.0069111

  3 DKM Kr2 2144.25

  0.75

  1.00 56.32 0.946 0.0238093

  4 DKM Kn2 2639.00

  0.75

  1.00 52.56 0.947 0.0273727

  5 DKM Kr3 303.25

  0.75

  1.00 60.01 0.988 0.0037452

  6 DKM Kn3 710.50

  0.75

  1.00 58.34 0.985 0.0085067

  7 DKM 4

  15.00

  0.75 1.00 2226.7 0.667 0.0046395

  8 DKM 5

  0.00

  0.75 1.00 4101.7 0.667 0.0000000

  Dari tabel 16 dapat diketahui debit aliran akibat air hujan terbesar terdapat pada sal

3 DKM Kn2 sebesar 0,0273727 m /det sedangkan debit aliran akibat air hujan terkecil terdapat

  3 pada saluran DKM 5 sebesar 0 m /det.

  Hasil Perhitungan Debit Aliran.

  Debit aliran adalah jumlah aliran yang mengairi saluran drainase yang berasal dari debit akibat curah hujan, debit akibat debit rumah tangga, dan debit kiriman yang berasal dari saluran sebelumnya. Tabel 17. Debit Total

  Debit Aliran Aliran Domestik Kiriman Total No. Q Q Q Q Nama

  3

  3

  3

  3 Saluran m /det m /det m /det m /det

  1 DKM Kr1 0.0032545 0.0000739 0.0000000 0.0033284

  2 DKM Kn1 0.0069111 0.0000000 0.0000000 0.0069111

  3 DKM Kr2 0.0238093 0.0008872 0.0000000 0.0246965

  4 DKM Kn2 0.0273727 0.0005545 0.0000000 0.0279272

  5 DKM Kr3 0.0037452 0.0000739 0.0000000 0.0038191

  6 DKM Kn3 0.0085067 0.0001109 0.0000000 0.0086176

  7 DKM 4 0.0046395 0.0000000 0.0318441 0.0364835

  8 DKM 5 0.0000000 0.0000000 0.0753000 0.0753000

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati) Dari tabel 17 diketahui debit aliran yang akan ditampung oleh saluran drainase. Pada saluran DKM Kr1, DKM Kn1, DKM Kr2, DKM Kn2 DKM Kr3, DKM Kn3 debit aliran berasal dari debit akibat air hujan dan debit akibat limbah rumah tangga. Pada saluran DKM 4 debit aliran akibat debit aliran air hujan dan debit kiriman dari saluran DKM Kr1, DKM Kr2 dan DKM Kr3. sedangkan pada saluran DKM 5 debit aliran berasal dari debit kiriman dari saluran DKM 4, DKM Kn1, DKM Kn2, dan DKM Kn3. Debit aliran total terbesar terdapat

  3

  pada saluran DKM 5 sebesar 0,0753000 m /det sedangkan debit aliran total terkecil terdapat

  3 pada saluran DKM Kr1 sebesar 0,0033284 m /det.

  Hasil Pehitungan Laju Infiltrasi Lapangan.

  Dari data pengukuran laju infiltrasi di lapangan, dianalisa dengan metode Hortonyang hasil nya ditampilkan pada tabel berikut: Tabel 18. Perhitungan Laju Infiltrasi Titik I

  t Penurunan f lap fc f-fc Ft (jam) (cm) (cm/jam) (cm/jam) (cm/jam) log (f-fc) k (-k x t) (cm/jam) 0.0833

  5.7

  68.4

  60 8.4 0.9243 22.36 -1.863 61.303 0.1667

  5.4

  64.8

  60 4.8 0.6812 22.36 -3.727 60.115 0.2500

  5.2

  62.4

  60 2.4 0.3802 22.36 -5.591 60.009

  5

  60

  60 - 0.3333 22.36 -7.455 60.000 0.4167

  5

  60

  60 22.36 -9.319 60.000 -

  5

  60

  60 - 0.5000 22.36 -11.183 60.000 0.5833

  5

  60

  60 22.36 -13.047 60.000 - Kemudian grafikkan nilai log (fo-fc) terhadap waktu (t) pada rumus Horton.

  0.7000 0.6000 0.5000

  ) 0.4000 m ja ( T 0.3000

  0.2000 0.1000 0.0000

• 0.2000 0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000

  Log (fo-fc)

  Gambar 1. Grafik hubungan Log (fo – fc) terhadap waktu (t) pada rumus Horton Dari grafik dan perhitungan di atas dengan cara interolasi linier didapatkan nilai perpotongan (x) sebesar = 0,178

  

Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  0,250 m t

  0,1667 Log (fo-fc)

  0,681 0,530 0,380

   , 25  , 1667   x  , 1667  

    , 38  , 681   , 530  , 6811   , 25  , 1667  , 53  , 681  x   , 1667

    , 38  , 681  x = 0,1784

  1  m  k log e

  , 1784 , 0833    m     , 1029

  , 9243 

  1 m  k log e

  

  1 k log e 

   , 1029 k log e 

  9 , 710

  k log

  2 , 718  9 , 710 9 , 710

  k  

  22 ,

  36 log 2 , 718

  Dari nilai k di atas maka rumus laju infiltrasi terhadap waktu dapat dihitungan dengan memasukkan nilai k, yaitu:

   kt f ( t )  f  ( f  f )  e _{c o c}

   ^{22 , 367  , 083} f ( , 083 ) 

  60  ( 68 , 4  60 )  e  61 , 303 cm

   ^{22 , 367  , 083} f ( , 1667 ) 

  60  ( 64 , 8  60 )  e  60 , 115 cm Dari hasil perhitungan dapat dibuat grafik perbandingan antara f(t) Horton dengan f(t) lapangan terhadap waktu.

  Analisis Perencanaan Saluran Drainase (Harmiyati)

  f(t) Horton (cm/jam) 61.400 61.200

  ) 61.000 m (c i

  60.800 s ra

  60.600 lt fi n i 60.400 ju a

  60.200 L

  60.000 59.800 0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000

  Waktu (jam)

  Gambar 2.Grafik Hubungan f(t) Horton dengan waktu (t) Tabel 19. Laju Infiltrasi Rata-rata.

  f(f) f(t) Titik (cm/jam) (m/det)

  1 60 0.00017

  2 60 0.00017

  3 60 0.00017 ∑ 180 0.00050 f(t)rata-rata

  60 0.00017 Untuk perhitungan jumlah sumur resapan dipergunakan nilai rata-rata laju infiltrasi dari ke tiga titik pengamatan yaitu 0,00017 m/det.

  Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Drainase.

  Hasil Perhitungan dimensi saluran drainase untuk perumahan Villa Kartama Mas adalah sebagai berikut. Tabel. 20 Dimensi Saluran Drainase h w H b no saluran Q n S

  (cm) (10%.h) (cm) (cm)

  1 DKM Kr1 0.0033284 0,020 0,0002 12.29

  3.07

  16

  25

  2 DKM Kn1 0.0069111 0,020 0,0002 16.17

  4.04

  21

  33

  3 DKM Kr2 0.0246965 0,020 0,0002 26.06

  6.52

  33

  53

  4 DKM Kn2 0.0279272 0,020 0,0002 27.29